ความชัดลึกของระบบกล้องเอนโดสโคป

การแนะนำระบบแสงส่องกล้องทางการแพทย์

ปัจจุบัน กล้องเอนโดสโคปทางการแพทย์ส่วนใหญ่มีสามประเภท ได้แก่ กล้องเอนโดสโคปอิเล็กทรอนิกส์แบบไฟเบอร์ กล้องเอนโดสโคปแบบแข็ง และกล้องเอนโดสโคปแบบแคปซูล กล้องเอนโดสโคปชนิดแข็งมีบทบาทสำคัญในการตรวจทางการแพทย์ การวินิจฉัย และการรักษา เนื่องจากข้อได้เปรียบของการถ่ายภาพที่ชัดเจน ราคาต่ำ และความละเอียดของภาพสูง

การผ่าตัดแบบบุกรุกน้อยที่สุดของกล้องเอนโดสโคปแบบแข็งคือการใส่กล้องเอนโดสโคปแบบแข็งเข้าไปในร่างกายมนุษย์ (เช่น ช่องท้อง) ใช้แหล่งกำเนิดแสงเย็นฉายแสงผ่านใยแก้วนำแสง และส่งภาพไปยังกล้องดิจิทัลผ่านระบบออปติก ซึ่งก็คือ แสดงบนหน้าจอความละเอียดสูงแบบเรียลไทม์ จากนั้นแพทย์จะวิเคราะห์ ตัดสิน และดำเนินการกับอาการของผู้ป่วยตามภาพเนื้อเยื่ออวัยวะบนจอแสดงผล

ระบบออพติคอลของกล้องเอนโดสโคปแบบแข็งทางการแพทย์ส่วนใหญ่ประกอบด้วยสี่ส่วน: กล้องเอนโดสโคปแบบแข็ง เลนส์คู่ ปริซึมแบบแยกส่วน และเซ็นเซอร์รับภาพ CMOS กล้องเอนโดสโคปชนิดแข็งสามารถแบ่งออกเป็นเลนส์ใกล้วัตถุ ระบบรีเลย์ และช่องมองภาพ

เลนส์ใกล้วัตถุของกล้องเอนโดสโคปแบบแข็งทางการแพทย์มีลักษณะทางยาวโฟกัสสั้น มุมมองกว้าง และความยาวแสงยาว ดังนั้น โดยทั่วไปแล้ว ระบบออปติคัลได้รับการออกแบบให้มีโครงสร้างเลนส์ใกล้วัตถุเทเลโฟโต้ผกผัน กลุ่มเลนส์กำลังลบถูกใช้เป็นกลุ่มด้านหน้า และกลุ่มเลนส์กำลังบวกถูกใช้เป็นกลุ่มด้านหลัง เมื่อลำแสงคู่ขนานตกกระทบ ลำแสงจะกระจายโดยกลุ่มด้านหน้า จากนั้นจึงเกิดเป็นภาพบนระนาบโฟกัส พื้นผิวหลักของระบบออปติกนี้ถูกถอดออกจากเลนส์ใกล้วัตถุไปทางด้านหลัง ทำให้ได้ระยะการทำงานที่ยาวกว่าทางยาวโฟกัส นอกจากนี้ หลังจากที่ลำแสงนอกแกนที่มีมุมสนามขนาดใหญ่เบี่ยงผ่านกลุ่มเลนส์กำลังลบ มุมเบี่ยงที่เข้าสู่กลุ่มเลนส์กำลังบวกจะเล็กลง เพื่อให้บรรลุเป้าหมายของมุมกว้าง

เพื่อที่จะเจาะเข้าไปในร่างกายมนุษย์เพื่อสังเกตรอยโรค กล้องเอนโดสโคปแบบแข็งทางการแพทย์จำเป็นต้องได้รับการออกแบบให้มีความยาวที่แน่นอน เช่น กล้องส่องทางไกลซึ่งโดยทั่วไปจะมีความยาว 30 ซม. สิ่งนี้ต้องการว่านอกเหนือจากเลนส์ใกล้วัตถุในการถ่ายภาพแล้ว กล้องเอนโดสโคปแบบแข็งยังต้องการกระจกแท่งเพื่อทำหน้าที่เป็นระบบถ่ายทอดภาพแบบรีเลย์ด้วยกำลังขยาย - 1 การใช้กลุ่มคี่สามารถทำให้ระบบเป็นบวกได้
หน้าที่ของเลนส์ใกล้ตาคือการส่งผ่านภาพที่เกิดจากเลนส์ใกล้วัตถุและระบบรีเลย์ผ่านเลนส์ใกล้ตาและเข้าสู่ดวงตามนุษย์ในรูปของแสงคู่ขนาน

ตอนนี้เลนส์แบบปรับได้นั้นถูกเพิ่มโดยพื้นฐานของกล้องเอนโดสโคปแบบมองเห็น เพื่อให้สามารถถ่ายภาพแสงที่ขาออกของช่องมองภาพไปยังเป้าหมาย CMOS ผ่านเลนส์อะแดปเตอร์ รูม่านตาออกของช่องมองภาพคือรูม่านตาเข้าของอะแดปเตอร์
กล่าวโดยสรุป เท่าที่เกี่ยวข้องกับการออกแบบโดยรวม สาระสำคัญของกล้องเอนโดสโคปในระบบออปติกทั้งหมดสามารถเปรียบเทียบได้กับวัตถุประสงค์ในการถ่ายภาพ หมายถึงการประเมินระยะชัดลึกในเลนส์กล้อง ระยะชัดลึกของระบบภาพกล้องเอนโดสโคปจะเน้นที่ตัวกล้องเอนโดสโคป ไม่ใช่เลนส์